Metodología de apoyo para la programación a corto plazo de la operación de unidades de generación tipo Francis en rangos extendidos

Abstract

La generación hidroeléctrica goza de una gran aceptación a nivel mundial debido a sus ventajas: es limpia, renovable, flexible, controlable y madura -- En Colombia, representa aproximadamente el 75% de las fuentes de energía -- A partir de los años noventa, el mecanismo para comercializar al corto plazo este producto es la Bolsa de Energía -- Para participar en ella, cada generador debe presentar diariamente una oferta en la cual se declara una disponibilidad en kilovatio-hora a un precio determinado -- Esta modalidad de mercado representa un desafío permanente para los encargados de la planeación a mediano y largo plazo, y para los responsables de la programación diaria de las unidades de generación -- En los últimos años se reportan en la literatura numerosos trabajos que pretenden modelar la producción, encontrándose diferentes enfoques -- En este proyecto se tiene en cuenta para la programación de unidades de generación tipo Francis la posibilidad de operar por fuera de los márgenes establecidos por el fabricante -- Las turbinas tipo Francis son una de las máquinas más utilizadas para la generación hidroeléctrica, son versátiles en un amplio rango de operación e incluso expertos comienzan a indagar acerca de sus comportamientos en rangos extendidos -- En estos rangos se presentan fenómenos como la cavitación y las vibraciones por la interacción fluido-estructura que pueden acelerar el desgaste de los componentes de la turbina -- En este trabajo se propone una metodología teórica en la cual las partes de la máquina sometidas al desgaste acelerado, se convertirían en repuestos o material de sacrificio para sacar provecho de escenarios que de otro modo serían desventajosos, por ejemplo en temporadas con precios especialmente altos del kilovatio-hora por disminución en las afluencias -- A partir de modelos de desgaste se formulan restricciones a la maximización del beneficio -- Esta propuesta puede interesar al generador, al fabricante y proveedor de componentes quienes podrían encontrar aquí nuevos lineamientos de diseño y desarrollo de nuevos materiales